П. Момчилов считается одним из крупнейших архитекторов Болгарии конца XIX — первой половины ХХ столетия.
Родился в семье болгарского просветителя Ивана Момчилова. В 1885 году закончил мужскую гимназию в Варне и до 1887 работал преподавателем. Затем П. Момчилов завершает образование в университетах Мюнхена и Праги, в последнем в 1892 году получает диплом архитектора.
Среди наиболее значительных работ П.Момчилова следует назвать построенное стиле неоренессанс здание женской гимназии в Варне (1892—98 годы, ныне Варненский археологический музей), перестройку церкви Святых Семичисленников в Софии (совместно с Й. Милановым), здание софийской Александровской больницы (1884; совместно с Й. Милановым), софийские Центральные минеральные бани, здание Болгарского народного банка, Синодальные палаты в Софии, гимназии в Пловдиве, Ловече и Велико-Тырново, здания митрополий в Варне и в Преславе.
В 1892 году П.Момчилов принимал участие в конкурсе на проектирование мостов в Будапеште и Санкт-Петербурге, (Литейный мост), заняв 2-е место. На международном конкурсе по проекту железнодорожного вокзала с гостиницей в Бухаресте работа П.Момчилова получает 1-й приз.
С 1898 года П. Момчилов — почётный гражданин города Горна-Оряховица.
